Μπορεί το φεγγάρι και ο ήλιος να «κουνήσουν» τη Γη; Για περισσότερο από έναν αιώνα, η επιστημονική κοινότητα υποψιαζόταν ότι τα ουράνια σώματα παίζουν τον δικό τους κρυφό ρόλο στη σεισμική δραστηριότητα του πλανήτη μας.
Ωστόσο, το πώς ακριβώς μια δύναμη που βρίσκεται εκατομμύρια χιλιόμετρα μακριά μπορεί να επηρεάσει τα έγκατα της Γης παρέμενε ένα άλυτο μυστήριο. Σήμερα, η επιστήμη έρχεται να ρίξει φως σε αυτή τη σχέση, αποκαλύπτοντας ότι οι ανεπαίσθητες παλιρροϊκές δυνάμεις του Ήλιου και της Σελήνης λειτουργούν σαν ένα «απαλό σπρώξιμο» την κατάλληλη στιγμή.
Αυτό το σπρώξιμο είναι ικανό να ενεργοποιήσει τους λεγόμενους «αργούς σεισμούς» – αθόρυβα γεωλογικά φαινόμενα που, όπως αποδεικνύεται, συχνά λειτουργούν ως οι σιωπηλοί προάγγελοι των μεγάλων και καταστροφικών Ρίχτερ.
Οι παλιρροϊκές τάσεις μοιάζουν με ένα ανεπαίσθητο, απαλό σπρώξιμο με το χέρι, όμως, την κατάλληλη στιγμή, αρκούν για να θέσουν ένα σεισμικό ρήγμα σε κίνηση. Η Βρετανική Γεωλογική Υπηρεσία (BGS) αναφέρει ότι οι επιστήμονες εξετάζουν σοβαρά τον ρόλο της ηλιακής και σεληνιακής δραστηριότητας στους σεισμούς για περισσότερα από 100 χρόνια. Ωστόσο, δεν είχαν καταφέρει να βρουν μια πειστική εξήγηση για το πώς ακριβώς συνέβαινε αυτό — μέχρι τώρα.
Η βαρυτική «διελκυστίνδα» Ήλιου – Σελήνης και το απλό πείραμα των επιστημόνων
Όπως αποδεικνύεται, οι επιστήμονες δεν χρειάζονται ένα ιδιαίτερα περίπλοκο μοντέλο για να δουν πώς οι παλιρροϊκές τάσεις —που προκαλούνται από τη βαρυτική «διελκυστίνδα» μεταξύ Σελήνης και Ήλιου— επηρεάζουν τα δίκτυα των γήινων ρηγμάτων.
Σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο περιοδικό JGR Solid Earth, μια ομάδα γεωλόγων, με έδρα κυρίως το Πανεπιστήμιο PSL στη Γαλλία, προσομοίωσε ψηφιακά ένα «μοντέλο μάζας-ελατηρίου», στο οποίο ένα σώμα έλκεται από ένα ελατήριο.
Το μοντέλο ήταν απλό, αλλά αναπαρήγαγε βασικές λεπτομέρειες. Όταν οι ερευνητές εφάρμοσαν επαναλαμβανόμενα κύματα δυνάμεων που προσομοίαζαν τη βαρυτική έλξη του Ήλιου και της Σελήνης, διαπίστωσαν ότι χρειαζόταν εκπληκτικά λίγη προσπάθεια για να μετατοπιστεί σημαντικά ένα ρήγμα.
«Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι ακόμη και μικρές διαταραχές της τάσης μπορούν να πυροδοτήσουν περιοδικά, αλλά και χρονικά περίπλοκα συμβάντα ολίσθησης σε σταθερά ολισθαίνοντα ρήγματα», έγραψαν. «Διαπιστώνουμε ότι όταν η περίοδος των παλιρροϊκών διαταραχών της τάσης συμπίπτει με τη φυσική χρονική κλίμακα απόκρισης ενός ρήγματος, το ρήγμα γίνεται σημαντικά πιο ευαίσθητο στην ενεργοποίηση».
Ο μηχανισμός που «ξυπνά» τα Ρίχτερ
Σε επίπεδο παρατήρησης, η συσχέτιση μεταξύ της σεισμικής δραστηριότητας και της παλιρροϊκής τάσης δεν αποτελεί είδηση για τους επιστήμονες. Μάλιστα, ένας από τους συντάκτες της μελέτης, ο Σατόσι Ίντε, σεισμολόγος στο Πανεπιστήμιο του Τόκιο στην Ιαπωνία, είχε συμμετάσχει σε μια έρευνα το 2016, η οποία διαπίστωσε ισχυρή συσχέτιση μεταξύ των υψηλών παλιρροϊκών τάσεων και της εκδήλωσης σεισμών μεγάλου μεγέθους.
Η συγκεκριμένη μελέτη, η οποία ανέλυσε περισσότερους από 10.000 σεισμούς μεγέθους άνω των 5,5 Ρίχτερ, επεσήμανε ότι οι σεισμοί ήταν πιο πιθανό να φτάσουν σε μέγεθος ακόμη και τα 8 Ρίχτερ κατά τη διάρκεια περιόδων υψηλής παλιρροϊκής τάσης.
Ο παράγοντας-κλειδί: Γιατί ο σωστός συγχρονισμός φέρνει τα Ρίχτερ
Ένα ακόμη συμπέρασμα αυτής της εργασίας ήταν ότι οι παλιρροϊκές τάσεις αποτελούν πιθανότατα έναν μόνο από τους πολλούς παράγοντες που πυροδοτούν έναν σεισμό. Σύμφωνα με την πρόσφατη μελέτη, αυτές οι τάσεις είναι εξαιρετικά μικρές, «συγκρίσιμες με την πίεση που ασκεί ένα απαλό σπρώξιμο με το χέρι».
Ωστόσο, αυτές οι ανεπαίσθητες δυνάμεις είναι γνωστό ότι πυροδοτούν τους αργούς σεισμούς -δηλαδή, μακράς διάρκειας δονήσεις των τεκτονικών πλακών που δεν γίνονται αντιληπτές από εμάς, αλλά έχει παρατηρηθεί ότι προηγούνται ισχυρών, μεγάλων σεισμών.
Αυτό εγείρει ένα «σημαντικό ερώτημα σχετικά με τις φυσικές συνθήκες υπό τις οποίες τα ρήγματα γίνονται ευαίσθητα σε τέτοιες ασθενείς, περιοδικές δυνάμεις», εξήγησε η ομάδα στη δημοσίευσή της. Μέσα από τις προσομοιώσεις τους, οι ερευνητές συνειδητοποίησαν ότι ο συγχρονισμός (το timing) μπορεί να είναι ο παράγοντας-κλειδί. Συγκεκριμένα, οι πολύ ασθενείς παλιρροϊκές τάσεις μπορούν να προκαλέσουν «ολίσθηση» των ρηγμάτων μέσω του φαινομένου του συντονισμού, «όπως ακριβώς το να σπρώχνεις μια κούνια στον σωστό ρυθμό την κάνει να πηγαίνει πιο ψηλά», έγραψαν.
Από το εργαστήριο στην πραγματικότητα: Οι περιορισμοί και η ελπίδα για το μέλλον
Φυσικά, το μοντέλο απλουστεύει σε μεγάλο βαθμό την πραγματικότητα. Αφενός, άλλες μελέτες έχουν δείξει ότι, παρόλο που οι παλιρροϊκές τάσεις παίζουν ρόλο, το πόση ακριβώς επιρροή ασκούν εξαρτάται από τις γεωλογικές συνθήκες που επικρατούν στη συγκεκριμένη περιοχή.
Αφετέρου, το μοντέλο έχει σχεδιαστεί για να αναπαράγει ένα μεμονωμένο, απομονωμένο ρήγμα, κάτι που σπάνια ανταποκρίνεται στον τρόπο που υφίστανται τα ρήγματα στην πραγματικότητα.
Ωστόσο, το μοντέλο προσφέρει ένα πειραματικό πλαίσιο για την αξιολόγηση των θεμελιωδών δυνάμεων που δρουν στο υπέδαφος.
Καθώς οι αργοί σεισμοί ενδέχεται να προηγούνται μεγαλύτερων και πιο επικίνδυνων σεισμικών δονήσεων, τέτοια μοντέλα ίσως επιτρέψουν στους ειδικούς να «συμπεράνουν τις ιδιότητες των ρηγμάτων μέσα από την παρατήρηση των αργών σεισμών που πυροδοτούνται από τις παλίρροιες», κατέληξε η ομάδα.
